Matériaux  formulés à base d’émulsions de silicones

sous la direction du professeur F . Leal Calderon

financé par la Société Rhodia

Lieu :      Centre de Recherche Paul Pascal

      Av. Du Dr A. Schweitzer

      33600 PESSAC

Date: Novembre 2000 à Décembre 2001

Résumé 

      Durant mon stage postdoctoral de l’année 2001, je me suis attaché à étudier la formulation de matériaux à base d’émulsions de silicones pour la société Rhodia.

      Une première étude a porté sur la formulation de mastics silicones aqueux et les propriétés adhésives les caractérisant.

      Une seconde étude à porté sur la formulation de matériaux poreux en silicone. Deux voies différentes ont été mises au point pour atteindre cet objectif :

      -Une voie utilise la synérèse de gels d’émulsions1 (comparable à un frittage de poudre). L’apparition provoquée de phénomènes de coalescence dans une émulsion de gouttes silicones hautement visqueuses voire dures, va entraîner la formation d’un gel suivi d’une synérèse (contraction homothétique de ce gel) partielle due à la lente relaxation de forme du réseau tridimensionnel de gouttes interconnectées. Après séchage par lyophilisation, le matériau poreux obtenu est caractérisé du point de vue de sa morphologie microscopique ainsi que par sa densité et sa porosité. Ces derniers paramètres peuvent être  contrôlés par le taux de gouttes dures par rapport au taux de gouttes visqueuses, ainsi que sur la méthode de déstabilisation de l’émulsion.

      -Par séchage d’émulsions inverses polymérisées (polyHIPES)2. Cette voie n’est pas nouvelle, néanmoins les matériaux obtenus sont prometteurs. De densité et de porosité contrôlables, ils ont une bonne tenue mécanique et des propriétés chimiques intéressantes (inertie chimique, inertie au feu, possibilité de greffages…).

Ces matériaux poreux peuvent avoir de multiples applications dans divers domaines tel que :

- des filtres et membranes.

- des supports pour la catalyse.

- des matériaux biocompatibles (peaux et os artificiels).

- des matériaux pour l’encapsulation et la vectorisation.

- des mousses pour l’isolation thermique, phonique ou mécanique.

- des matériaux stimulables (muscles artificiels).

1 J. Philip et al., Phys. Rev. Let, 2000, 9, 2018

1 D. Barby et A.Haq, Brevet Européen, 1982, n°0060138

Mots-clés 

Emulsions – silicones – polymérisations – contraction de gel – polyHIPES– gels – matériaux poreux.

publications

“ Viscous sintering phenomena in liquid-liquid dispersions: application to the preparation of silicone macroporous aerogels.”

F. Placin, F. Leal-Calderon, M. Feder

The Journal of Physical Chemistry ; 2003; 107(35) pp 9179 – 9184